標題:
高雄縣六龜十八羅漢山的特殊地景介紹十八羅漢山的特殊地質條件
作者:
鍾廣吉
作者說明:
國立成功大學地球科學系
內文:
巨厚的礫岩層分佈於十八羅漢山區(照片1),此岩層由不同粒徑的礫石呈不甚規則的岩層狀態,每層的分佈延伸並不很遠;這些礫石中粒徑大者以砂岩質礫岩為主,粒徑小者以板岩或泥質性質的礫石為主;各層礫石的淘選良好,各大小粒徑的礫石也顯示出明顯的方向性、交錯性、分級級層、尖滅、剷刮再堆積等沈積構造;目前所能直接觀察到的本層露出部份已達超過200公尺,下部尚未完全出露,表示六龜礫岩層應很厚。新威向斜構造呈北北東-南南西的方向通過六龜礫岩層的中段,使東側岩層呈向西傾斜,西側岩層呈向東傾斜的層態,此向斜構造在地形上最明顯的狀況為半面山地形;在十八羅漢山六龜礫岩層的東側有土壟灣斷層順著荖濃溪呈大致南北向,將六龜礫岩層與變質板岩的樟山層直接接觸;西側由六龜斷層將六龜礫岩與長枝坑層直接接觸。

  十八羅漢山區的地形受地質條件的影響,地勢均在500公尺以下,為丘陵區,海拔200公尺以下的地形面佔大部分,山頭以200-300公尺的高度較多,本區有甚多的斜坡超過40度,達80-90度的陡坡也很多;地形面的高低差有許多超過100公尺;區內的溪谷彎彎曲曲,分支亦多而呈樹枝狀水系,有點像進入迷宮一般;較奇特的地形景象為有如U型谷、峽谷、山頭、遷急點、谷頭點曲流和乾旱溪谷。

  在上述地質地形條件下孕育了不少的特殊地景甚值得予以介紹。歸納起來計有半面山、有造型的山頭(照片2)、陡崖(照片3)、峽谷(照片4)、礫岩特性、礫岩中礫岩的變化、礫岩中的沉積構造、礫岩區的溪谷和地下水、谷頭地形、遷急點、礫岩區內的階地、礫岩區內的迷宮般樹枝狀水系。

特殊地景的學術意義

  本區這些特殊地景的學術意義可分地質學方面、古氣候方面和地下水資源三方面來說明:

  1. 地質問題:造山運動的證據

  2.   台灣的地史中造山運動為一重要的現象,造山運動的結果讓先期堆積的岩層受變形呈更複雜的空間關係,而有褶皺、斷層而成高低地,在這些造山運動中二百萬年前的上新更新世的蓬萊運動此時在台灣西部下降的沉積盆地內很多地點都堆積了厚層的礫岩,六龜礫岩也相當於此時的堆積,因此可以認為六龜礫岩可以作為蓬萊運動證據。  礫岩應屬於代表陸相的堆積,陸相的沉積區一般而言應不會很深,要堆積厚的岩層,一定有其特殊的條件,即一方面需要有大量的沉積物來源,一方面沉積區也要有下沉的現象,才能接受這些材料,因此可以認為巨厚的礫岩層指示了激烈且快速大量的侵蝕作用和一面堆積一面下沉的地殼均衡調整作用。  就沉積物的來源區而言,六龜礫岩呈層狀,各層之間不但粒徑不同,礫石形狀不同,礫石的岩石類別也不同。岩石類別方面有砂岩質和板岩質,甚至基性火成岩質。形狀有鵝卵石圓球形,不具有稜角的長條形,扁平形等。這些條件可以表示不同的搬運距離,不同的圓磨程度,不同的原始材料,也就是指示堆積這些礫岩的礫石之來源非源自單一的同一地點或同一岩層或同一距離,其來源區應是多樣性的,有來自不同岩石區的,有來自不同遠近的距離的,有來自不同地點的,這些訊息可由礫岩剖面的變化告訴我們。而此種變化在水平或代表同時面的層位也有如此的變化,所以也表示即使是同時候的堆積,在堆積區內不同的空間位置的礫石有可能來自不同的岩石區,來自不同的搬運距離和不同的來源地點,所以由其礫石的不均勻性,指示不管為上下的時間關係或同時面的空間關係均為多樣化的來源物。  分佈在台灣的礫石層,如北部的火炎山和林口地區,南部的林口地區,礫石均呈現化學風化的現象,而六龜礫岩的礫石並沒有呈風化現象,但分佈在其它地表面的部份則已漸風化呈較淡棕黃色的土壤,此種現象表示十八羅漢山地區有可以進行風化作用的條件,而六龜礫岩中的礫石則未受化學風化作用,可能因這些礫石沒有像火炎山、林口、或嶺口地區的礫石均有裂縫,容易透水,此區的礫石均未見有何裂縫存在,所以礫石均未出現化學風化的現象,在地質問題中有其重要性,尤其當探討礫石受化學作用時,是很好的比對材料。  六龜礫岩中的礫石與礫石之間常不直接接觸,而為通過基質相接觸,但嶺口礫石層的礫石是直接相接觸,即為點與點相接觸,因此兩者對應力的傳遞條件不相同,受應力後的應變當然不同,六龜礫岩未出現裂縫,推測其原因應為基質高,使得礫石與礫石之間為非直接的點接觸之故,也因此可以認為六龜礫岩在探討應力作用時也扮演很重要的角色,地質條件上有其重要的地位。

  3. 古氣候問題:巨厚岩層與暴雨的關係

  4.   堆積巨厚的六龜礫岩,和堆積一般厚的岩層相同,需要多量的材料供給,六龜礫岩的材料為礫石,而非碎屑的砂和泥,礫石所需的搬運之能量要比砂和泥高很多,搬運巨量的礫石需要能量強之河流,要有多量的礫石則需有劇烈的侵蝕作用,及需要多量的水始能完成,因此可以推測,必須存在有暴雨的條件才可能產生如此巨厚的礫石堆積。在古氣候的條件下,可以認為在堆積巨厚的六龜礫岩的時候,應有暴雨期。

  5. 地下水與水資源
    礫岩本來即為高孔隙的岩體,相對地即為透水性良好的岩體。十八羅漢山內的大部份溪谷均為乾的,但局部的溪谷上會有流水,水量並不大;在二、三號隧道間的溪谷床上向下挖掘近一公尺即可成小水池,這些現象及其地質條件均可以指示本區的地下水儲量可能不小,有些位置地下水位可能高出溪谷床面,有些位置地下可能呈飽和的地下水。
    就本區的地形而言,其東側即為荖濃溪,六龜礫岩可能延伸至荖濃溪的河床下,也就是可以認為荖濃溪是十八羅漢山區內的地下水注入區。令十八羅漢山區內的地下水的供給可以綿延不斷,除非荖濃溪乾涸,也因此可以認為十八羅漢山區內的六龜岩內有豐富的地下水,為一很重要且很乾淨的水資源。